Dezvoltarea energiei nucleare continuă, iar unul dintre cele mai interesante domenii ale sale este crearea de centrale electrice compacte și mobile. Au avantaje semnificative față de centralele nucleare staționare tradiționale și pot fi utilizate în diverse domenii. În ultimii ani, în țara noastră s-au dezvoltat mai multe proiecte similare, iar cel mai faimos a fost deja pus în funcțiune.
Centrală plutitoare
La 22 mai 2020, a fost pusă în funcțiune comercială prima centrală termică nucleară plutitoare internă (FNPP) „Akademik Lomonosov”, pr. 20870. Stația este desfășurată în portul Pevek (Okrug autonom Chukotka). În decembrie anul trecut, ea a dat primul curent rețelelor electrice locale, iar în iunie a început alimentarea cu căldură.
Elementul principal al centralei nucleare plutitoare este o unitate de putere plutitoare - o navă fără autopropulsie cu un design special, cu o deplasare de peste 21,5 mii tone. Unitatea de putere este echipată cu două reactoare KLT-40S și două turbine cu abur. „Akademik Lomonosov” poate produce electricitate și abur pentru încălzire, precum și desalinizarea apei de mare.
Unitatea de alimentare este acționată împreună cu instalații speciale la uscat. De gheață este protejat de un debarcader special. De asemenea, pe uscat se află și infrastructura pentru transportul de energie electrică și abur către rețelele de distribuție locale.
Capacitatea maximă de putere a celei mai noi centrale nucleare plutitoare în termeni de energie electrică este de 70 MW. Puterea termică maximă este de 145 Gcal / h. Se susține că astfel de caracteristici sunt suficiente pentru a oferi o așezare la 100 de mii de locuitori. Este curios că întreaga populație din regiunea autonomă Chukotka este pe jumătate mai mică și există o rezervă serioasă în ceea ce privește capacitatea.
„Akademik Lomonosov” va putea lucra până la 35-40 de ani. Întreținerea și reparațiile anuale pot fi efectuate din mers. După 10-12 ani de funcționare, sunt necesare reparații medii din fabrică, după care unitatea de putere se poate întoarce în dana și poate continua să genereze energie.
Rosatom propune deja un nou proiect FNPP cu caracteristici îmbunătățite. Prin înlocuirea a două unități KLT-40S cu produse RITM-200, este posibil să se aducă generarea la 100 MW și să se îmbunătățească alți parametri.
Până în prezent, o singură centrală plutitoare a fost construită pe bulevardul 20870, care alimentează acum regiunea îndepărtată. În același timp, mai multe țări străine au devenit deja interesate de centralele nucleare plutitoare rusești și pot apărea comenzi reale în viitorul apropiat. Rusia este destul de activă în „comercializarea” centralelor nucleare staționare terestre, iar acum exporturile se pot extinde în detrimentul stațiilor plutitoare.
Unitate de alimentare de buzunar
S-au obținut rezultate remarcabile și în domeniul centralelor electrice ultra-compacte. Astfel, Universitatea Națională Tehnologică de Cercetare „MISiS” lucrează în ultimii ani la o „baterie nucleară” - așa-numita. o sursă de curent beta-voltaic bazată pe nichel-63. Primul prototip al unui astfel de dispozitiv a fost prezentat în 2016 și a fost îmbunătățit în continuare.
Principiile sistemului betavoltaic sunt destul de simple. Bateria conține un element radioactiv care se descompune pentru a forma particule β. Acestea din urmă cad pe convertorul semiconductor, ceea ce duce la formarea unui curent electric. Prin utilizarea diferitelor materiale fisibile, configurații semiconductoare etc., pot fi create baterii cu caracteristici diferite.
„Bateriile nucleare” de la MISIS au un design interesant. Acest element conține 200 de straturi de nichel-63 cu o grosime de 2 microni, separați prin traductoare diamantate de 10 microni. Acestea din urmă au o structură tridimensională cu microcanal, ceea ce face posibilă absorbția aproape completă a particulelor β formate.
Bateria finită are dimensiunile minime - grosimea nu depășește 3-4 mm, ținând cont de carcasă. Greutate - 0,25 g. În același timp, performanța este la fel de mică. Puterea electrică este de numai 1 μW. Cu toate acestea, noul produs de la MISIS se compară favorabil cu alte evoluții cu eficiență crescută și costuri mai mici. În plus, este capabil să furnizeze curent timp de mai multe decenii.
În prezent, „bateria nucleară” internă de tip beta-voltaic devine subiectul publicațiilor în reviste științifice și sunt în curs de desfășurare evenimente pentru brevetarea internațională. În viitor, este posibil să se introducă astfel de dispozitive în practică. Domeniul principal de aplicare va fi o varietate de dispozitive de cercetare și speciale cu consum redus de energie și cerințe ridicate pe durata operațiunii. De exemplu, poate fi echipament pentru cercetări marine sau spațiale.
Anterior, au încercat să introducă surse de energie nucleară în medicină, dar au trebuit abandonate din cauza efectelor secundare negative. Noua versiune a bateriei nu amenință sănătatea umană, datorită căreia poate fi utilizată la stimulatoare cardiace neuro și cardiace, la diverse implanturi etc.
Mobil de dimensiuni mici
În trecut, în țara noastră au fost create centrale nucleare de dimensiuni mici, pe șasiu autopropulsat sau remorcat. Atunci niciun proiect de acest gen nu a atins producția și utilizarea în masă. Cu câțiva ani în urmă a devenit cunoscut despre reluarea acestei direcții.
În septembrie 2017, au apărut în mass-media internă informații despre începutul lucrărilor la două noi centrale nucleare de dimensiuni mici (MAEU). Dezvoltarea se realizează la cererea Ministerului Apărării și prevede crearea de unități de putere cu o capacitate de 100 kW și 1 MW. Acestea ar trebui să fie construite pe un șasiu remorcat, care să ofere posibilitatea de a transfera și de a implementa rapid într-o nouă locație.
S-a susținut că dezvoltarea a două MAEU ar dura aproximativ. 6 ani. Scopul acestor produse nu a fost dezvăluit, dar au existat estimări ale utilizării posibile a acestora pentru alimentarea cu energie a obiectelor militare sau civile la distanță. În plus, s-au făcut sugestii cu privire la posibila utilizare a MAEU ca parte a sistemelor de arme promițătoare cu consum ridicat de energie. La începutul anului 2018, au fost anunțate în mod fundamental noi eșantioane - iar centralele mobile ar putea să le completeze.
Au trecut aproape trei ani de la primele rapoarte privind dezvoltarea IEAU pentru Ministerul Apărării, iar noi detalii nu au apărut încă. Poate că următoarea știre va apărea mai târziu, mai aproape de data de finalizare specificată. Cu toate acestea, un alt scenariu nu poate fi exclus - proiectul ar fi putut fi încheiat și, prin urmare, nu se pot aștepta la noutăți.
În toate domeniile
În ciuda tuturor dificultăților și reputației ambigue, energia nucleară prezintă un mare interes pentru structurile militare și civile. Una dintre cele mai importante și promițătoare zone este devenirea centralelor electrice de dimensiuni mici și mobile, cu diverse capacități.
Industria nucleară rusă este implicată activ în acest domeniu și se primesc în mod regulat știri despre noi succese, evoluții promițătoare și eșantioane gata preparate. Acest lucru ne permite să facem prognoze optimiste pentru viitor și să așteptăm următoarele realizări - științifice, tehnice, practice și comerciale.
